Robust, klein und vielseitig

Die Autoren: Stefan Sester, Leiter Technischer Vertrieb bei Novotechnik, und Ellen-Christine Reiff, Redaktionsbüro Stutensee

Der Sensorikspezialist Novotechnik stellt gleich mehrere Neu- und Weiterentwicklungen vor. Einkanalige, teil- oder vollredundante, berührungslos arbeitende Weg- und Winkelsensoren, die es jetzt mit CANopen-Schnittstelle gibt, dürften ebenso auf Interesse stoßen wie extrem flache und obendrein preiswerte Winkelaufnehmer, die sich für Maschinenbauanwendungen und den Einsatz in der Fahrzeugtechnik eignen.

Kontaktlos arbeitende, kleine und möglichst auch noch preiswerte Winkelsensoren sind in vielen Anwendungen gefragt. Die Palette reicht von Lenkwinkel- und Getriebesensoren in Fahrzeugen über medizintechnische Einsätze bis zu motorisch getriebenen Türen, Greifern oder maritimen Anwendungen. Hier hat die berührungslose Baureihe RFD-4000 ihr Einsatzgebiet. Die Sensoren arbeiten nach dem Hall-Prinzip. Der Messbereich beträgt 360°, die Auflösung 12 Bit und die unabhängige Linearität ±0,5 %. Zur Auswahl stehen einkanalige, teil- oder vollredundante Ausführungen. Das Gehäuse ist mit 7 mm Höhe sehr flach. Der passende Positionsgeber beansprucht mit 22,2 mm Durchmesser und 5,6 mm Höhe ebenfalls wenig Einbauplatz. Ein seitlicher Versatz bei der Montage von bis zu ±1,5 mm ist ohne Verlust der Funktion möglich. Dadurch lässt sich der miniaturisierte Sensor als OEM-Komponente in zahlreichen Applikationen integrieren. Für den elektrischen Anschluss sind Einzeladern direkt in das Gehäuse eingegossen.

Der Winkelsensor RFC 4800, der die Lageänderung eines magnetischen Feldes zur Ermittlung des Messwinkels nutzt, wurde bereits in unterschiedlichsten Anwendungen im Maschinen- und Anlagenbau, in mobilen Einsatzfällen und selbst in Wasserkraftwerken eingesetzt. Jetzt gibt es die kompakten Sensoren mit Schutzklasse IP69K auch mit CANopen-Schnittstelle, was dem Anwender zusätzliche Diagnosemöglichkeiten erschließt und weitere Features wie z. B. Nockenschalter, Grenzwertschalter oder Geschwindigkeitsdaten zur Verfügung stellt. Die CANopen-Variante gibt es in ein- oder zweikanaliger Ausführung, wahlweise mit ein oder zwei Anschlüssen. Damit ist ein Anschließen an eine Stichleitung ebenso möglich wie ein Durchschleifen des Busses. Hinsichtlich der Kontaktierung gibt es ebenfalls Wahlmöglichkeiten: Ausführungen mit Kabelabgang sind genauso lieferbar wie 5-polige M12-Steckverbinder bzw. die in mobilen Anwendungen beliebten AMP- oder Deutsch-Stecker. Das CANopen-Protokoll SAE J1939 für Nutzfahrzeuge wird demnächst ebenfalls unterstützt.

Größere Abstände als 1,5 mm sind durch einen stärkeren Positionsgeber bis etwa 4 mm realisierbar. Eine Markierung zeigt die richtige Ausrichtung zum Sensor. Da weder Welle noch Lagerung notwendig sind und der Messabstand variabel ist, sind applikationsbedingte Einbautoleranzen unproblematisch. Der Sensor erfasst den Messwinkel kontaktlos, also ohne mechanischen Verschleiß, und liefert absolute Messwerte über volle 360°, die er mit einer Auflösung von 14 Bit (0,022°) ausgibt. Die interne Sensorauflösung steht zudem der Steuerung als Geschwindigkeitssignal zur Verfügung. Die – unabhängige – Linearität liegt bei ±0,5 %, die Wiederholgenauigkeit bei 0,1°.

Wegsensoren der Baureihe TIM sind magnetostriktive Wegaufnehmer, die sich für Positionsbestimmungen direkt im Druckbereich von Hydraulikzylindern eignen. Jetzt sind auch diese kontaktlosen und praktisch verschleißfreien Sensoren mit CANopen-Schnittstelle (bzw. SAE J1939) verfügbar. Darüber lassen sich Node-ID, Baudrate, Sendemodus, Sendezykluszeit, Steigung, Bewegungsrichtung und andere Parameter frei konfigurieren sowie Diagnose- und Grenzwertfunktionen nutzen. Die Baureihe deckt Messlängen von 50 bis 2500 mm ab und ist gegenüber praktisch allen Hydraulik-Medien unempfindlich. Die Linearitätswerte liegen bei 0,04 %, die Wiederholgenauigkeit bei 0,005 % unabhängig von der Messlänge. Die Sensoren sind druckfest bis 350 bar und lassen sich mittels innovativem Steckersystem schnell und ohne Löten, Crimpen oder Schrauben einbauen.

Auch in Anwendungen, bei denen es eher rau zugeht, ist heute CANopen etabliert. Hier findet unter anderem der kontaktlose Winkelsensor RSX-7900 seine Einsatzbereiche. Schlaglöcher, Streusalz und andere Belastungen im Einsatz direkt über der Straße beeinträchtigen die Funktion dieses Sensors nicht. Als vollredundante Version kann er in sicherheitsrelevanten Anwendungen eingesetzt werden und erfüllt die Anforderungen gemäß ISO 13849 PLd. Mit einem Durchmesser von 79 mm und einer Höhe von 35 mm ist er sehr kompakt und lässt sich in der Mechanik von Bau-, Agrar- und Forstmaschinen oder z. B. auch in Schiffsrudersteuerungen gut integrieren. Eine KBA-Typgenehmigung nach E1 ist vorhanden.

Die neueste Generation der Wegsensoren der Baureihen TP1 (Profil-Standardbauform) und TH1 (Hydraulikzylinder-Standardbauform) sind nun ebenfalls mit CANopen verfügbar. Alle Eigenschaften des Protokolls gepaart mit den Messeigenschaften dieser Systeme ermöglichen einen Plug-and-Play-Einsatz der Sensoren auch bei anspruchsvollen Messaufgaben. Wegaufnehmer, welche nach dem Novostriktiv-Verfahren arbeiten, werden mit Messbereichen bis 4250 mm angeboten. Sie erfüllen die Anforderungen der Schutzart IP67/IP68. Die zulässige Betriebstemperatur beträgt -40 bis +85 °C. Die sensorinterne Auflösung ist unabhängig von der Messlänge und beträgt 1 µm, was gerade bei großen Messwegen entscheidend sein kann. I

Halle 4A, Stand 125

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Stefan Sester

Leiter Technischer Vertrieb

Tel.: 0711 4489-167

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